四種降水融合產(chǎn)品在四川持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程中的對(duì)比評(píng)估

郭 旭,龍柯吉,范江琳,黃曉龍

（1.四川省氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中心，成都 610072；2.四川省氣象臺(tái)，成都 610072；3.高原與盆地暴雨旱澇災(zāi)害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610072）

引言

四川地區(qū)自古多雨，加之地形、地質(zhì)、地貌又極端復(fù)雜，每年汛期的強(qiáng)降水，特別是持續(xù)性強(qiáng)降水往往會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害和次生災(zāi)害，給該地區(qū)造成大量的人員、財(cái)產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)損失。為了提供更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)布預(yù)警信息，減少災(zāi)害損失和人員傷亡，氣象科研業(yè)務(wù)人員針對(duì)持續(xù)性強(qiáng)降水的研究從未停止過(guò)?，F(xiàn)階段，獲取研究所需降水資料的途徑主要有三個(gè)：常規(guī)地面觀測(cè)、地基天氣雷達(dá)和氣象衛(wèi)星遙感[1]。但是，受制于四川地區(qū)地表環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，各類(lèi)觀測(cè)站網(wǎng)空間分布不均勻，雷達(dá)衛(wèi)星資料反演難度較高等因素，很難獲取到覆蓋全面且準(zhǔn)確可靠的降水?dāng)?shù)據(jù)。因此，急需一種質(zhì)量高、覆蓋全、易讀取的降水產(chǎn)品來(lái)彌補(bǔ)上述缺憾。

近年來(lái)，國(guó)家氣象信息中心在引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，消化吸收并自主創(chuàng)新，逐步建成了自己的數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)和融合分析系統(tǒng)[2]。其中師春香團(tuán)隊(duì)[3-8]始終不斷發(fā)展和完善多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)布了多種實(shí)況格點(diǎn)融合產(chǎn)品，特別是針對(duì)降水?dāng)?shù)據(jù)，將常規(guī)觀測(cè)、天氣雷達(dá)、衛(wèi)星等多種資料進(jìn)行融合，研發(fā)了多種二源（地面、雷達(dá)）和三源（地面、雷達(dá)、衛(wèi)星）實(shí)況降水融合產(chǎn)品[9-13]。這些產(chǎn)品的空間范圍覆蓋全國(guó)陸地區(qū)域（70°～140°E，0°～60°N），空間分辨率分為0.05°×0.05°（5km）和0.01°×0.01°（1km）兩種，包括逐10min、逐1h、3h、24h等多種時(shí)間分辨率，根據(jù)產(chǎn)品生成時(shí)間不同，又分為實(shí)時(shí)產(chǎn)品和近實(shí)時(shí)產(chǎn)品。

國(guó)家氣象信息中心下發(fā)的實(shí)況融合產(chǎn)品種類(lèi)豐富多樣，包含了多種不同時(shí)空分辨率的觀測(cè)要素。但是，在使用前，對(duì)這些產(chǎn)品在四川地區(qū)的適用性、產(chǎn)品一致性等進(jìn)行對(duì)比評(píng)估和分析研究是很有必要的，這樣就可以為科研業(yè)務(wù)人員使用這些產(chǎn)品提供參考和依據(jù)。龍柯吉等[14- 15]、吳薇等[16]、蔣雨荷等[17]以及郭旭等[18]已經(jīng)對(duì)這些實(shí)況融合產(chǎn)品中的氣溫、降水、能見(jiàn)度、土壤水分等要素在四川地區(qū)的表現(xiàn)進(jìn)行了分析評(píng)估，但專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)況融合產(chǎn)品在四川持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程中的表現(xiàn)的研究仍不多見(jiàn)，本文擬對(duì)其中四種降水融合產(chǎn)品在四川2020年8月一次持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估分析。

1 資料和方法

本文對(duì)比評(píng)估的國(guó)家氣象信息中心研發(fā)的四種降水實(shí)況融合產(chǎn)品分別為：5km×5km分辨率的地面-衛(wèi)星二源融合快速產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱(chēng)為FAST_5KM）、5km×5km分辨率的地面-衛(wèi)星-雷達(dá)三源融合實(shí)時(shí)產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱(chēng)為FRT_5KM）、1km×1km分辨率的實(shí)時(shí)融合產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱(chēng)為RT_1KM）和1km×1km分辨率的近實(shí)時(shí)融合產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱(chēng)為NRT_1KM）。對(duì)比評(píng)估的站點(diǎn)資料為四川省156個(gè)國(guó)家級(jí)地面自動(dòng)站和5651個(gè)區(qū)域自動(dòng)站中質(zhì)控碼為0（正確）的降水觀測(cè)數(shù)據(jù)。

采用鄰近插值法，以觀測(cè)站點(diǎn)的經(jīng)緯度為準(zhǔn)，選取降水融合產(chǎn)品中離站點(diǎn)最近的格點(diǎn)，將格點(diǎn)值賦給站點(diǎn)，從而將降水融合產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為站點(diǎn)降水資料。此外，本文分析是基于融合產(chǎn)品與實(shí)況站點(diǎn)資料之間的對(duì)比，在計(jì)算累計(jì)雨量時(shí)，當(dāng)某站點(diǎn)有小時(shí)資料缺測(cè)時(shí)，不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。評(píng)估指標(biāo)及計(jì)算方法參考中國(guó)氣象局《實(shí)況分析產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估規(guī)范（2019版）》。

對(duì)比評(píng)估指標(biāo)包括：偏差BIAS、晴雨準(zhǔn)確率PC、TS評(píng)分、空?qǐng)?bào)率FAR和漏報(bào)率PO，具體公式如下：

其中，Oi為站點(diǎn)觀測(cè)值，Gi為降水融合產(chǎn)品插值到評(píng)估站點(diǎn)后得到的數(shù)值，NA為融合產(chǎn)品與實(shí)況站點(diǎn)均發(fā)生的站點(diǎn)數(shù)，NB為融合產(chǎn)品發(fā)生而實(shí)況站點(diǎn)不發(fā)生的站點(diǎn)數(shù)，NC為融合產(chǎn)品不發(fā)生而實(shí)況站點(diǎn)發(fā)生的站點(diǎn)數(shù)，ND為融合產(chǎn)品和實(shí)況站點(diǎn)均不發(fā)生的站點(diǎn)數(shù)。

2 降水過(guò)程實(shí)況

2020年8月10～18日，四川省出現(xiàn)了持續(xù)性暴雨過(guò)程，降水落區(qū)主要集中在四川盆地西部，此次過(guò)程具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、小時(shí)雨強(qiáng)大、覆蓋范圍廣、累計(jì)雨量多等特點(diǎn)。8月10日20時(shí)～18日20時(shí)（圖1a），累計(jì)雨量在50～99.9mm的站點(diǎn)有1170個(gè)，100～249.9mm有1565站，250～500mm有996站，500～800mm有367站，800～1000mm有53站，1000～1500mm有11站，最大累計(jì)雨量出現(xiàn)在德陽(yáng)什邡師古站（1218mm），最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在雅安蘆山蘆陽(yáng)磨駱站（156.8mm）。

圖1 過(guò)程累計(jì)降水量空間分布（a.2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)，b.2020年8月10日20時(shí)～13日20時(shí)，c.2020年8月14日20時(shí)～18日20時(shí)，單位：mm）

主要降水時(shí)段分為兩個(gè)，分別為：11～13日的先阻后移型（階段一）和15～18日的穩(wěn)定阻塞型（階段二）。對(duì)于階段一，強(qiáng)降水落區(qū)11日主要位于盆地西部沿山，12日有所東擴(kuò)，13日東移至盆地東北部、中部及南部一帶；從累計(jì)雨量來(lái)看（圖1b），盆地大部、川西高原北部、攀西地區(qū)出現(xiàn)了50mm以上降水，中心雨帶位于盆地西部，50mm以上站點(diǎn)多達(dá)3037個(gè)，其中250mm以上有252站，最大累計(jì)雨量出現(xiàn)在德陽(yáng)什邡師古站（542.1mm），最大小時(shí)雨強(qiáng)位于雅安蘆山蘆陽(yáng)磨駱站（156.8mm）。對(duì)于階段二，降水落區(qū)基本維持在盆地西部，從盆地西北部逐漸向盆地南部、攀西地區(qū)擴(kuò)展，根據(jù)累計(jì)雨量（圖1c），盆地西部、川西高原和攀西地區(qū)出現(xiàn)了50mm以上降水，中心雨帶仍然位于盆地西部，50mm以上站點(diǎn)達(dá)2947個(gè)，其中250mm以上有801站，最大累計(jì)雨量和最大小時(shí)雨強(qiáng)均出現(xiàn)在德陽(yáng)旌陽(yáng)區(qū)黃許新太站（分別為865.1mm和118.4mm）。由此可見(jiàn)，階段一強(qiáng)降水范圍更廣，小時(shí)雨強(qiáng)更強(qiáng)；階段二則因?yàn)榻邓丿B區(qū)域大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，所以累計(jì)雨量更大。

3 過(guò)程累計(jì)降水量對(duì)比

2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)，融合產(chǎn)品的過(guò)程累計(jì)降水量（圖2）與實(shí)況（圖1a）相比較，降水融合產(chǎn)品的降水落區(qū)和雨帶形態(tài)均與實(shí)況較為一致，但局部地方的降水量級(jí)與實(shí)況仍有一定差異。FAST_5KM與實(shí)況的差異主要表現(xiàn)在：阿壩州、盆地內(nèi)降水普遍較實(shí)況偏強(qiáng)，但800mm以上落區(qū)較實(shí)況偏小。FRT_5KM產(chǎn)品50mm以上落區(qū)與實(shí)況基本一致，但對(duì)降水落區(qū)的描畫(huà)不夠細(xì)致，未體現(xiàn)出100mm以上落區(qū)中的50mm的降水，如資陽(yáng)西部。RT_1KM和NRT_1KM的降水落區(qū)基本與實(shí)況一致，但800mm以上范圍仍較實(shí)況略偏小，相較而言，NRT_1KM與實(shí)況更接近。總體而言，四種融合產(chǎn)品均能很好地反映此次降水過(guò)程，其中以NRT_1KM與實(shí)況的匹配度最高。

圖2 2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量空間分布（a.FAST_5KM，b.FRT_5KM，c.RT_1KM，d.NRT_1KM，單位：mm）

從2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量偏差空間分布（圖3）可知，5km產(chǎn)品的偏差普遍比1km產(chǎn)品的偏差大，其中又以FAST_5KM的偏差最大，盆地西部沿山一帶較實(shí)況偏小，盆地中部一帶較實(shí)況偏大，偏差值集中在50mm內(nèi)。對(duì)于FRT_5KM，較實(shí)況偏差更明顯的落區(qū)主要位于盆地西部，且以偏小為主，大多位于50mm內(nèi)，其余地方與實(shí)況偏差較小，偏差集中在10mm內(nèi)。RT_1KM和NRT_1KM與實(shí)況的偏差均較小，主要集中在10mm內(nèi)，僅個(gè)別站點(diǎn)偏差值超過(guò)50mm?？偟膩?lái)看，除FAST_5KM，其余三種融合產(chǎn)品與實(shí)況雖有偏差，但偏差在可接受的范圍內(nèi)，均能很好地反映實(shí)況，其中1km產(chǎn)品的偏差更小，穩(wěn)定性更強(qiáng)。

圖3 2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量偏差空間分布（a.FAST_5KM，b.FRT_5KM，c.RT_1KM，d.NRT_1KM，單位：mm）

為了進(jìn)一步比較降水融合產(chǎn)品與實(shí)況之間的偏差，統(tǒng)計(jì)分析了不同產(chǎn)品中不同量級(jí)降水出現(xiàn)的站點(diǎn)數(shù)（表1）。從表1中可以看出，暴雨量級(jí)（≥50mm降水），F(xiàn)AST_5KM較實(shí)況多266個(gè)站點(diǎn)，F(xiàn)RT_5KM較實(shí)況多97站，RT_1KM較實(shí)況多1245站，NRT_1KM較實(shí)況多1267站；大暴雨量級(jí)（≥100mm降水），F(xiàn)AST_5KM比實(shí)況多346個(gè)站點(diǎn)，F(xiàn)RT_5KM較實(shí)況多45站，RT_1KM較實(shí)況多1219站，NRT_1KM較實(shí)況多1231站。

表1 不同量級(jí)降水量站點(diǎn)個(gè)數(shù)

綜上所述，過(guò)程雨量在500mm以下，融合產(chǎn)品比實(shí)況降水范圍偏大，強(qiáng)度比實(shí)況偏強(qiáng)；而過(guò)程雨量在500mm及以上，融合產(chǎn)品比實(shí)況范圍偏小，強(qiáng)度比實(shí)況偏弱。

3.1 2020年8月10～13日過(guò)程累計(jì)降水量對(duì)比

2020年8月10日20時(shí)～13日20時(shí)，融合產(chǎn)品過(guò)程累計(jì)降水量（圖略）與實(shí)況（圖1b）相比較，融合產(chǎn)品的降水落區(qū)和雨帶形態(tài)均與實(shí)況較為一致，但局部地方的降水量級(jí)與實(shí)況仍有一定差異。其中，F(xiàn)AST_5KM與實(shí)況的差異主要表現(xiàn)在50mm以上落區(qū)明顯較實(shí)況偏大，但250mm以上量級(jí)降水較實(shí)況偏小。FRT_5KM產(chǎn)品500mm以上落區(qū)與實(shí)況基本一致，但對(duì)降水落區(qū)刻畫(huà)不夠細(xì)致，不能體現(xiàn)出大量級(jí)降水中的小量級(jí)降水，且250mm以上降水落區(qū)較實(shí)況偏小。對(duì)于RT_1KM和NRT_1KM，強(qiáng)降水落區(qū)與實(shí)況具有很好的一致性，但250mm以上落區(qū)仍較實(shí)況略偏小，相較而言，NRT_1KM的特大暴雨落區(qū)與實(shí)況更接近?？傮w而言，四種產(chǎn)品均能很好地反映此次降水過(guò)程，其中以NRT_1KM與實(shí)況的匹配度最高。

圖4為8月10日20時(shí)～13日20時(shí)實(shí)況與各融合產(chǎn)品降水量偏差的空間分布。如圖所示，四種融合產(chǎn)品中，F(xiàn)AST_5KM與實(shí)況的偏差最明顯，盆地西部、北部以正偏差居多，即降水量級(jí)較實(shí)況偏小，盆地東北部和南部降水以負(fù)偏差居多，較實(shí)況偏大。從偏差值來(lái)看，川西高原和攀西地區(qū)的偏差在10mm內(nèi)，盆地大部的偏差在50mm內(nèi)。FRT_5KM在盆地內(nèi)以正偏差為主，即降雨量級(jí)較實(shí)況偏小，偏差值在50mm內(nèi)，且50mm偏差范圍較FAST_5KM要小。RT_1KM和NRT_1KM的降水量級(jí)與實(shí)況基本一致，全省的誤差基本集中在10mm內(nèi)。

圖4 2020年8月10日20時(shí)～13日20時(shí)累計(jì)降水量偏差空間分布（a.FAST_5KM，b.FRT_5KM，c.RT_1KM，d.NRT_1KM，單位：mm）

由上可知，四種融合產(chǎn)品均能有效地反映降水實(shí)況，其中1km融合產(chǎn)品與實(shí)況的偏差最小，優(yōu)于5km融合產(chǎn)品。

3.2 2020年8月14～18日過(guò)程累計(jì)降水量對(duì)比

2020年8月14日20時(shí)～18日20時(shí)，融合產(chǎn)品過(guò)程累計(jì)降水量（圖略）與實(shí)況（圖1b）相比較，降水融合產(chǎn)品的落區(qū)和雨帶形態(tài)均與實(shí)況較為一致，但局部地區(qū)的降水量級(jí)與實(shí)況仍有一定差異。其中差異最為明顯的仍然是FAST_5KM，主要表現(xiàn)在500mm以上降水落區(qū)均較實(shí)況偏大，而累計(jì)雨量800mm以上的區(qū)域較實(shí)況偏小。FRT_5KM、RT_1KM和NRT_1KM三種產(chǎn)品在暴雨、大暴雨和特大暴雨的表現(xiàn)與實(shí)況基本一致，500mm以上降水落區(qū)與實(shí)況最接近的是NRT_1KM。

圖5為8月14日20時(shí)～18日20時(shí)實(shí)況與各融合產(chǎn)品降水量偏差的空間分布。由圖可知，5km融合產(chǎn)品的偏差較1km更明顯，而FAST_5KM尤為突出，盆地西部沿山一帶以正偏差為主，即較實(shí)況雨量偏小，偏差以50mm內(nèi)為主，個(gè)別地方超過(guò)100mm；盆地中部以負(fù)偏差為主，即較實(shí)況偏大，且偏大較明顯，其中綿陽(yáng)、德陽(yáng)、成都、眉山四市東部和資陽(yáng)、內(nèi)江、自貢三市東部較實(shí)況偏大最明顯，偏差值集中在50～100mm，個(gè)別地方超過(guò)100mm。FRT_5KM明顯比FAST_5KM偏差小，偏差較大的地方主要位于盆地西北部，以正偏差為主，且值位于50mm以內(nèi)。而RT_1KM和NRT_1KM產(chǎn)品的偏差更小，全省大部地方偏差集中在10mm以內(nèi)。

圖5 2020年8月14日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量偏差空間分布（a.FAST_5KM，b.FRT_5KM，c.RT_1KM，d.NRT_1KM，單位：mm）

對(duì)于此次過(guò)程，F(xiàn)RT_5KM同樣優(yōu)于FAST_5KM，而1km產(chǎn)品又優(yōu)于5km產(chǎn)品。

3.3 過(guò)程最大降雨量對(duì)比

如圖6所示，在2020年10日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量中，最大降水出現(xiàn)在德陽(yáng)什邡師古站，降水量為1218mm。FAST_5KM的最大降水出現(xiàn)在綿陽(yáng)安州桑棗齊心站，位置略有偏差，降水量為892mm，與實(shí)況相比明顯偏小；FRT_5KM的最大降水出現(xiàn)在綿陽(yáng)北川永安站，位置略有偏差，降水量為879mm，與實(shí)況相比明顯偏?。籖T_1KM的最大降水出現(xiàn)在廣元利州大石漫天嶺站，位置略有偏差，降水量為1395mm，與實(shí)況相比偏大；NRT_1KM的最大降水也出現(xiàn)在廣元利州大石漫天嶺站，位置略有偏差，降水量為1271mm，與實(shí)況相比略偏大。從上面的分析可以看出，四種降水融合產(chǎn)品的降水中心與實(shí)況位置都略有偏差，F(xiàn)AST_5KM和FRT_5KM存在24h極大值比實(shí)況偏小的情況，RT_1KM和NRT_1KM的24h極大值比實(shí)況略偏大，相對(duì)而言，1km優(yōu)于5km產(chǎn)品，近實(shí)時(shí)產(chǎn)品更接近實(shí)況。

圖6 2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)過(guò)程最大降水量（單位：mm）

對(duì)于實(shí)況降水中心，以過(guò)程累計(jì)降水量最大站點(diǎn)德陽(yáng)什邡師古站為代表，通過(guò)該站的累計(jì)降水量（圖7a）可以看出，四種降水融合產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的累計(jì)降水量分別為683mm、638mm、927mm、928mm，1km產(chǎn)品的降水量較5km產(chǎn)品的降水量有明顯的提升，更接近實(shí)況，但與實(shí)況仍然有一定偏差。從逐小時(shí)降水量變化圖（圖7b）可以看出，德陽(yáng)什邡師古站的小時(shí)降水量主要出現(xiàn)了5次峰值，分別在11日11時(shí)、12日08時(shí)、16日03時(shí)、17日03時(shí)、17日23時(shí)，小時(shí)降水量分別為69.5mm、42.7mm、85.5mm、62.3mm、20.7mm。四種降水融合產(chǎn)品同樣能反映出5個(gè)峰值的特征，但峰值均低于實(shí)況小時(shí)降水量峰值，相對(duì)而言，1km產(chǎn)品的小時(shí)降水量更接近實(shí)況，另外，F(xiàn)AST_5KM于15日02～05時(shí)出現(xiàn)了明顯大于實(shí)況的現(xiàn)象。

圖7 德陽(yáng)什邡師古站2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)累計(jì)降水量（a）及逐小時(shí)降水量變化（b）

4 24h降水對(duì)比

從整個(gè)持續(xù)性降水過(guò)程及兩個(gè)階段的TS評(píng)分來(lái)看（圖8），1km兩種融合產(chǎn)品的評(píng)分較為穩(wěn)定，暴雨、大暴雨和特大暴雨的評(píng)分分別達(dá)到0.89、0.83、0.67以上，NRT_1KM略優(yōu)，5km兩種產(chǎn)品的評(píng)分均隨著降水量級(jí)的增大明顯下降，特大暴雨的評(píng)分僅在0.3左右，F(xiàn)RT_5KM更優(yōu)。結(jié)合空?qǐng)?bào)率和漏報(bào)率，5km產(chǎn)品對(duì)于特大暴雨的漏報(bào)率顯著提高，并且對(duì)于各量級(jí)的空?qǐng)?bào)率也較大，導(dǎo)致其評(píng)分明顯低于1km產(chǎn)品。對(duì)于兩個(gè)降水階段，四種產(chǎn)品的表現(xiàn)與整個(gè)過(guò)程相似，兩個(gè)階段中評(píng)分均隨著降水量級(jí)的增大逐漸減小，5km產(chǎn)品更為明顯，其中NRT_1KM評(píng)分最優(yōu)，RT_1KM次之，F(xiàn)AST_5KM最差，對(duì)比而言，階段一的評(píng)分優(yōu)于階段二。

圖8 整個(gè)過(guò)程及分時(shí)段的24h累計(jì)降水量客觀檢驗(yàn)（a.TS評(píng)分，b.漏報(bào)率，c.空?qǐng)?bào)率）

分析逐日晴雨準(zhǔn)確率、暴雨及以上量級(jí)降水的客觀TS評(píng)分（圖9a），兩種1km產(chǎn)品的晴雨準(zhǔn)確率均達(dá)到0.95以上，5km產(chǎn)品普遍在0.9附近，穩(wěn)定性相對(duì)較差，13、14日在0.8左右，相對(duì)而言FRT_5KM評(píng)分更高。對(duì)于TS評(píng)分，四種產(chǎn)品的評(píng)分都隨著降水量級(jí)的增大而降低，1km產(chǎn)品暴雨及以上量級(jí)評(píng)分明顯優(yōu)于5km產(chǎn)品。對(duì)于13、14日，四種融合產(chǎn)品的各項(xiàng)評(píng)分均明顯偏低（圖略），13日漏報(bào)較多導(dǎo)致該日評(píng)分偏低，14日評(píng)分較低則是由于暴雨和大暴雨空?qǐng)?bào)較多，特大暴雨漏報(bào)較多，其中FAST_5KM最為明顯，另外，強(qiáng)降水樣本少也是導(dǎo)致評(píng)分偏低的一個(gè)重要原因。綜合而言，四種融合產(chǎn)品均能很好地反映降水實(shí)況，1km產(chǎn)品的評(píng)分優(yōu)于5km產(chǎn)品，其中1km產(chǎn)品中NRT_1KM評(píng)分略優(yōu)，5km產(chǎn)品中FRT_5KM評(píng)分更優(yōu)。另外，對(duì)比逐日降水落區(qū)和評(píng)分，評(píng)分的高低與強(qiáng)降水的集中程度和范圍密切相關(guān)。相對(duì)而言，強(qiáng)降水越集中、范圍越大，評(píng)分越高，5km產(chǎn)品受其影響更為明顯。因此，14日、16日的強(qiáng)降水落區(qū)較為分散是導(dǎo)致階段二評(píng)分相對(duì)較差的原因。

圖9 逐日24h累計(jì)降水量客觀檢驗(yàn)（a.晴雨準(zhǔn)確率，b.暴雨TS評(píng)分，c.大暴雨TS評(píng)分，d.特大暴雨TS評(píng)分）

5 最大小時(shí)雨強(qiáng)對(duì)比

實(shí)況顯示（圖10a），2020年8月10～18日降水過(guò)程中的最大小時(shí)雨量20mm以上區(qū)域集中在盆地西部、西南部、南部、中部和攀西地區(qū)南部，其中盆地西部、西南部、南部和中部的部分地方最大小時(shí)雨量超過(guò)60mm，個(gè)別地方超過(guò)80mm。從四種融合產(chǎn)品的最大小時(shí)降水量分布（圖10b～e）來(lái)看，降水中心和雨強(qiáng)與實(shí)況有較好的對(duì)應(yīng)性，但小時(shí)雨強(qiáng)50mm及以下量級(jí)降水較實(shí)況偏多，50mm以上較實(shí)況偏少。FAST_5KM顯示盆地內(nèi)最大小時(shí)雨量20～50mm空?qǐng)?bào)較多，50mm以上漏報(bào)明顯。FRT_5KM較FAST_5KM有所改善，最大小時(shí)雨量20～50mm的區(qū)域較實(shí)況略偏小，但50mm以上仍漏報(bào)明顯。1KM產(chǎn)品各等級(jí)的小時(shí)雨強(qiáng)與實(shí)況落區(qū)分布基本一致，差異較小，僅對(duì)80mm以上的小時(shí)雨強(qiáng)漏報(bào)較明顯。

圖10 2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)最大小時(shí)降水量（a.實(shí)況，b.FAST_5KM，c.FRT_5KM，d.RT_1KM，e.NRT_1KM，單位：mm）

從四種降水融合產(chǎn)品的最大小時(shí)降水量偏差分布（圖11）可知，F(xiàn)AST_5KM在盆地北部、西部、西南部、攀西地區(qū)表現(xiàn)為正偏差，即較實(shí)況偏小，偏差值多位于10mm內(nèi)，偏差值較大的區(qū)域主要集中在盆地西部和西南部，偏差值為10～50mm；盆地中部和南部主要為負(fù)偏差，即較實(shí)況偏大，偏差值在10～50mm的區(qū)域主要位于盆地南部，其余地方偏差＜10mm。FRT_5KM主要表現(xiàn)為全省大部地方為正偏差，偏差大的地方同樣位于盆地西部和西南部，偏差值為10～50mm。1KM產(chǎn)品在全省大部地方為正偏差，RT_1KM和NRT_1KM偏差值多位于10mm內(nèi)。細(xì)致分析逐日降水的最大小時(shí)降水量，除12日20時(shí)～13日20時(shí)、14日20時(shí)～15日20時(shí)融合產(chǎn)品的日最大小時(shí)雨量較實(shí)況差異略大外，其余時(shí)段的差異均較小。各種融合產(chǎn)品的小時(shí)最大雨強(qiáng)的分布形態(tài)和落區(qū)、強(qiáng)度與實(shí)況差異均較小，主要存在的問(wèn)題是小量級(jí)降水（40mm及以下）落區(qū)偏大，大量級(jí)降水（40mm及以上）較實(shí)況偏少，其中以NRT_1KM與實(shí)況偏差最小。綜合而言，F(xiàn)AST_5KM與實(shí)況差異最明顯，F(xiàn)RT_5KM、RT_1KM、NRT_1KM三種產(chǎn)品與實(shí)況差異較小，其中以NRT_1KM最接近實(shí)況。

圖11 2020年8月10日20時(shí)～18日20時(shí)最大小時(shí)降水量偏差（a.FAST_5KM，b.FRT_5KM，c.RT_1KM，d.NRT_1KM，單位：mm）

6 結(jié)論與討論

針對(duì)2020年8月發(fā)生在四川盆地的持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程，利用多種指標(biāo)對(duì)四種降水融合產(chǎn)品的過(guò)程累計(jì)降水量、24h累計(jì)降水量、小時(shí)雨強(qiáng)等表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)論如下：

（1）對(duì)于過(guò)程累計(jì)降水量，四種融合產(chǎn)品均能很好地反映此次降水過(guò)程，1km產(chǎn)品降水落區(qū)刻畫(huà)更為細(xì)致，和實(shí)況有較高的一致性，NRT_1KM偏差最小，而FAST_5KM與實(shí)況差別最大。四種產(chǎn)品的降水中心與實(shí)況位置都略有偏差，1km產(chǎn)品的降水中心值較5km產(chǎn)品有明顯的提升，更接近實(shí)況。四種產(chǎn)品的小時(shí)降水量走勢(shì)與實(shí)況一致，但峰值都低于實(shí)況的小時(shí)降水量峰值，1km產(chǎn)品的小時(shí)雨量更接近實(shí)況。

（2）對(duì)于24h累計(jì)降水量，四種降水融合產(chǎn)品能表征出逐日降水落區(qū)的移動(dòng)，且降水落區(qū)、走向和雨帶形態(tài)均與實(shí)況較為一致。四種產(chǎn)品無(wú)雨站點(diǎn)都較實(shí)況偏少，1km和5km產(chǎn)品準(zhǔn)確率分別在0.95、0.9左右。1km產(chǎn)品的分量級(jí)評(píng)分均優(yōu)于5km產(chǎn)品，其中NRT_1KM評(píng)分更好，5km產(chǎn)品中FRT_5KM評(píng)分優(yōu)于FAST_5KM，評(píng)分的高低與強(qiáng)降水的集中程度和范圍密切相關(guān)，強(qiáng)降水越集中、范圍越大，評(píng)分越高。不同降水階段的評(píng)分有所差異，階段一的評(píng)分更優(yōu)，而14日、16日的強(qiáng)降水落區(qū)較為分散是導(dǎo)致階段二評(píng)分相對(duì)較差的原因。

（3）降水融合產(chǎn)品的小時(shí)最大雨強(qiáng)與實(shí)況均有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中1km產(chǎn)品優(yōu)于5km產(chǎn)品，F(xiàn)RT_5KM優(yōu)于FAST_5KM，NRT_1KM最優(yōu)。

綜合而言，1km產(chǎn)品優(yōu)于5km產(chǎn)品，1km的近實(shí)時(shí)產(chǎn)品優(yōu)于實(shí)時(shí)產(chǎn)品，5km三源產(chǎn)品優(yōu)于二源產(chǎn)品。另外，此次過(guò)程中FAST_5KM的穩(wěn)定性相對(duì)較差，個(gè)別時(shí)次與實(shí)況差異較大，有必要與站點(diǎn)實(shí)況結(jié)合使用；1km產(chǎn)品出現(xiàn)的極值中心點(diǎn)雨量與站點(diǎn)實(shí)況雨量差異很大，這是由融合的雷達(dá)降水較大造成，其正確性有待進(jìn)一步研究。